離心風(fēng)機(jī)的葉片結(jié)構(gòu)主要包括葉片的形狀和葉片的組合。根據(jù)葉片出口安裝角度的不同，風(fēng)機(jī)可分為前向型、徑向型和后向型三種。為了改善葉輪流道內(nèi)的流動(dòng)狀況，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)葉輪葉型和葉片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的研究。2013年，Wu Gengli等人[46]采用“雙圓弧段”葉片。通過(guò)對(duì)葉片與恒速葉片的比較，結(jié)果表明，雙圓弧葉片離心風(fēng)機(jī)可以獲得更寬的穩(wěn)定工作范圍和更高的總壓。黃東濤等。9-38離心風(fēng)機(jī)采用長(zhǎng)短葉片開(kāi)槽技術(shù)，提高風(fēng)機(jī)總壓，降低風(fēng)機(jī)噪音。風(fēng)機(jī)的壓力值，效率基本不變，增大蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪之間的間隙，可使風(fēng)機(jī)總壓值提高到4711pa，效率提高2。通過(guò)控制9-38離心風(fēng)機(jī)主葉片的數(shù)量，增加了主葉片中的短葉片，減少了葉片通道中的回流損失，從而提高了風(fēng)機(jī)的效率。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)葉輪流道截面逐漸變化的原理，采用葉片型線(xiàn)成形法，將斜槽風(fēng)機(jī)樣機(jī)的“多弧S形葉片”改進(jìn)為“雙弧”葉片，并采用雙弧拼接的方法，將葉片型線(xiàn)成形為“雙弧”葉片。兩個(gè)部分的葉片剖面詳細(xì)介紹了風(fēng)機(jī)各部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)過(guò)程。

9-38離心風(fēng)機(jī)的葉輪進(jìn)口直徑和出口直徑增大，葉片進(jìn)口安裝角增大，葉輪進(jìn)口寬度、出口寬度和葉片出口安裝角減小。為了保證葉輪通道的橫截面積逐漸變化，葉片安裝角aβ由1aβ逐漸變?yōu)?aβ。因此，根據(jù)9-38離心風(fēng)機(jī)葉片安裝角隨葉輪半徑線(xiàn)性變化的規(guī)律，設(shè)計(jì)了風(fēng)機(jī)葉片安裝角。在設(shè)計(jì)流量條件下，通過(guò)改變蝸舌與葉輪之間的間隙，可以有效地提高風(fēng)機(jī)的總壓，降低風(fēng)機(jī)所需的扭矩，提高風(fēng)機(jī)效率2。通過(guò)對(duì)第三章斜槽離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)特性的分析，可以看出，具有復(fù)雜“多弧”葉片的原型葉片吸力面具有較強(qiáng)的渦度，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)損失增大，無(wú)法提高風(fēng)機(jī)的整體效率。

為了避免樣機(jī)葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，提高風(fēng)機(jī)效率，提高風(fēng)機(jī)葉片的加工工藝，采用“雙圓弧”拼接的方法進(jìn)行葉片成型。離心風(fēng)機(jī)蝸殼成形及參數(shù)選擇離心風(fēng)機(jī)蝸殼是將離開(kāi)葉輪的氣體引至蝸殼出口，將部分氣體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓的裝置。下面介紹了離心風(fēng)機(jī)蝸殼主要幾何參數(shù)和參數(shù)的選擇方法。蝸殼的主要幾何參數(shù)包括蝸殼橫截面積的周向變化、橫截面積的形狀、橫截面積的徑向位置、蝸殼的入口位置和蝸殼舌的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)考慮各部件丟失之間的相關(guān)聯(lián)系，并以很多的實(shí)驗(yàn)資料和現(xiàn)代計(jì)算方法為基礎(chǔ)，得到了具有理論根據(jù)和實(shí)際使用價(jià)值的風(fēng)機(jī)及丟失模型。9-38離心風(fēng)機(jī)根據(jù)不同的截面形狀，蝸殼可分為矩形截面、平行壁蝸殼、圓形截面蝸殼等。

研究結(jié)果表明，9-38離心風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅使風(fēng)機(jī)難以加工，而且增加了風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)損失，降低了風(fēng)機(jī)的效率。為了提高9-38離心風(fēng)機(jī)的總壓和效率，對(duì)斜槽離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)和設(shè)計(jì)。采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)斜槽離心風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了分析，并根據(jù)內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)工作。通過(guò)查閱大量的離心風(fēng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，深入了解風(fēng)機(jī)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流動(dòng)特性的影響，并采用數(shù)值計(jì)算方法建立風(fēng)機(jī)三維模型，劃分網(wǎng)格，9-38離心風(fēng)機(jī)采用N-S方程，結(jié)合W。利用SSTK-U湍流模型，模擬了斜通道風(fēng)機(jī)的原型。通過(guò)對(duì)樣機(jī)計(jì)算結(jié)果與原始測(cè)量數(shù)據(jù)的比較，詳細(xì)分析了SSTK-U湍流模型的精度，為離心風(fēng)機(jī)數(shù)值計(jì)算選擇湍流模型提供了良好的參考。通過(guò)觀察風(fēng)機(jī)不同截面的等值線(xiàn)和流線(xiàn)圖，分析了風(fēng)機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)特性，為離心風(fēng)機(jī)的改進(jìn)提供了思路。目前，在現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)損失模型中，不同部件的各種損失（如進(jìn)氣室損失、葉輪進(jìn)口氣流從軸向到徑向的損失、葉輪通道損失、蝸殼損失、變工況下葉片進(jìn)口沖擊損失）是獨(dú)立計(jì)算的。在斜槽離心風(fēng)機(jī)樣機(jī)的基礎(chǔ)上，提出了三種改進(jìn)方案：向內(nèi)延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)短葉片可減少短葉片吸力面分離，提高風(fēng)機(jī)效率2.3%；增大風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)直徑可提高總壓。風(fēng)機(jī)的壓力值，效率基本不變，增大蝸殼舌與風(fēng)機(jī)葉輪之間的間隙，可使風(fēng)機(jī)總壓值提高到4711pa，效率提高2.1%。